滇中红层坝基溶蚀岩体及物理力学特性研究

金沙江观音岩水电站双折混合坝中混凝土重力坝部分坝基位于中生代侏罗系中统蛇店组J2s砾岩、砂岩为主的滇中红层地层上,而岩石胶结物溶蚀现象不利于坝基岩体稳定。为此,在我国红层分布特点基础上,分析了滇中红层沉积、分布特征,系统地研究了红层坝基碎屑岩因胶结物溶蚀而出现的喀斯特现象以及岩体出现小的溶洞、溶孔、溶蚀裂隙及岩体解体、砂化、结构变坏等特征,并进行了红层坝基溶蚀岩体物理力学性质试验研究。结果表明:溶蚀岩体分布特征及其岩体质量力学参数指标达到Ⅲa和Ⅲb类岩体质量要求,坝基适当处理可满足建基面要求。研究成果为坝基建基面确定、溶蚀岩体地质缺陷处理提供了依据。     

龚家坪大坝基础处理设计及施工

龚家坪水库位于鄂西南山区五峰县境内,大坝位于典型的高原喀斯特溶蚀地貌区,溶洞及溶槽发育强烈.坝基在高程1170m以上的体积溶蚀率为13%,面积溶蚀率为40%.纵贯坝基下的大溶洞及溶蚀破碎岩体严重破坏了坝基岩体的完整性,降低了岩体强度,加大了坝体变形,影响两坝肩深层抗滑稳定,并可能影响帷幕安全和防渗的效果.通过有限元法对变形和基础处理深度计算的分析,确定对坝基溶洞采取填排结合的处理方案,经连续3a蓄水运用,表明效果良好.其基础处理的设计对类似岩溶发育地区基础处理具有一定的借鉴意义.     

龚家坪水库坝基溶洞处理设计

龚家坪水库大坝位于鄂西南山区五峰县境内，坝基为典型的高原喀斯特溶蚀地貌单元，溶洞及溶槽发育强烈。坝基在高程1170m以上体积溶蚀率为13％，面积溶蚀率为40％。纵贯坝基下的大溶洞及溶蚀破碎岩体严重破坏坝基岩体的完整性，降低岩体强度，尤其是对水库防渗方案设计提出了挑战。通过有限元计算分析，确定对坝基溶洞进行填排结合的设计方案，处理效果良好。图1幅。     

高水头条件下溶蚀砂化岩层帷幕灌浆技术研究

观音岩水电站坝基主要属"红层"岩体,岩体多裂隙、节理,裂隙发育部位岩体呈碎块状,坝基防渗处理难度大。文章结合观音岩水电站工程在高水头条件下溶蚀砂化岩层帷幕灌浆的实例,在常规灌浆的理论基础上,研究了溶蚀砂化岩层有效灌浆方法、灌浆材料选用、灌浆压力控制措施和动水条件下灌浆可靠成幕等施工技术。     

王甫洲水利枢纽坝基石膏溶蚀研究及处理对策

王甫洲水利枢纽主要建筑物基础置于下第三系陆相红色碎屑岩上,岩石中含有石膏,属中溶盐,由于电站的修建,水头增加,地下水流速加快,可能造成岩体中和建基面处的石膏溶蚀,石膏溶蚀一方面造成岩体结构的破坏,同时增加了水体中SO4-2的含量,对工程危害较大,为此对坝基下的石膏层的分布、含石膏地层与汉江水接触后的溶蚀以及溶蚀后江水中SO4-2的含量的变化进行了专题研究,在此基础上提出了坝基处理的意见.     

黄河沙坡头水利枢纽坝基可溶岩特性及工程处理措施

通过对沙坡头水利枢纽坝基岩体中可溶岩的特性分析,研究可溶岩的溶蚀、溶解作用和其对工程所产生的影响及工程处理措施.     

观音岩水电站右岸大坝溶蚀砂化地层帷幕灌浆技术

观音岩水电站坝基岩性主要为砂岩、粉砂岩和泥质粉砂岩,受地层岩性、结构、构造面等因素的共同影响,溶蚀岩体和裂隙分布广泛。针对右岸大坝坝基地质条件,分析了溶蚀砂化地层帷幕灌浆的特点,研究制定出右岸大坝坝基帷幕灌浆施工方案,解决了溶蚀砂化条件下浆液失水返浓、夹泥软弱砂岩钻孔的涌水涌砂等技术问题。工程实践表明,灌浆效果明显,提高了施工效率。     

四川盆地含膏盐红层特征及坝基工程地质问题(I)

以四川盆地合膏盐(石膏、芒硝、钙芒硝)红层为例,论述了含膏盐红层的沉积环境及其分布范围,膏盐矿物在红层岩体中的分布及其矿物学特征,讨论了由于膏盐矿物溶蚀形成的有别于常规碳酸盐岩岩溶作用的红层类岩溶作用.依据水电工程实例,描述了红层坝基类岩溶形态,分析了类岩溶和溶蚀下限机理,同时给出了四川盆地几各水电工程类岩溶红层坝基的溶蚀下限深度.为确定坝基岩体防渗深度提出了相关地质依据.     

大丫口水电站坝址岩溶发育特征及坝基处理

大丫口水电站为混凝土拱坝,坝基为灰岩、白云岩可溶岩类岩体;两岸溶蚀裂隙发育且程度不均一,右岸发育程度强。右坝肩岩体中发育两层溶洞,对坝基、坝肩的变形稳定及渗漏极为不利。着重介绍该部位的岩溶发育特点以及采取的工程处理措施。     

深圳龙口水库坝基防渗体的设计

阐述了深圳市龙岗区中心城建设配套工程龙口水库坝基防渗体的设计。由于该库坝基岩体受构造断裂挤压影响，已经改变了原生岩体单一层状结构的特点。经钻探证实，１号坝基的石灰岩，其基岩顶面至以下１０ｍ范围内为较强溶蚀带，而１０ｍ以下为弱溶蚀带；６号坝基为石灰石，其基岩顶面至以下２５ｍ范围内为较强溶蚀带，２５ｍ以下为弱溶蚀带，需防渗处理。     

高拱坝建基岩体条件研究

高拱坝拦蓄水体巨大,要求建基岩体应具有较高的承载力及抗变形能力,但坝基嵌入深度过大,坝基大量开挖会影响坝基上下游高边坡的稳定,此外,存在高地应力导致的坝基岩体卸荷松弛问题等。在对比研究国内外设计标准对建基面的要求基础上,结合锦屏一级特高拱坝建基面的确定进行分析,总结出几点新的认识在采取可靠基础处理措施的前提下,可适当降低对建基岩体的质量要求;可采取适当增加坝体厚度、降低拱坝应力水平的方式,降低建基岩体受载;采取在拱坝下游抗力体区域施加横向锚索锁固的方式,可提高建基岩体承载能力。     

高坝坝基岩体工程研究

本专题结合二滩和李家峡工程,研究高坝坝基岩体的稳定性评价和可利用岩体的质量标准。内容包括岩体工程条件的调研;岩体结构定量化研究;坝基岩体地应力场、渗透介质场的建立及对岩体工程条件的影响和评价;岩体工程质量分级体系的建立和应用;岩体的力学特性、破坏机理及参数的预测和选取;基础加固灌浆试验和应用;高坝坝基工程岩体稳定性的综合分析和评价;坝基可利用岩体研究和建基面优选的程序、方法和准则;基础岩体监测设计等。     

大型水电工程建设岩石力学工程实践

中国三峡工程以及金沙江下游4座梯级水电站工程规模巨大,地质条件复杂,在建设过程中遇到了诸多岩石力学难题。结合这5座大型水电工程建设的岩石力学工程实践经验,对高边坡与滑坡岩体工程问题、坝基坝肩岩体工程问题、地下洞室群岩体工程问题、高地应力与高地震烈度问题的处理措施进行了回顾,介绍了三峡船闸高边坡、溪洛渡高边坡以及乌东德高位自然边坡的稳定技术,三峡大坝和溪洛渡拱坝建基岩体抗滑稳定技术,三峡枢纽地下厂房和向家坝水电站地下厂房的围岩稳定技术以及巨型滑坡综合治理等关键技术。在此基础上提出了大型水电工程岩石力学研究工作的通用技术路线:重视勘探与工程地质力学模型分析,合理界定岩体的介质模型及等效连续参数,并以地应力作为初始分析条件,采用适宜的连续或非连续介质力学分析方法进行岩体稳定分析,从而确定岩体加固方案,实施监测并实现反馈设计。     

苗尾水电站右岸倾倒变形边坡加固设计

苗尾水电站在施工中出现多次坝基边坡倾倒变形。在调研坝址区工程地质水文气象资料的基础上,分析了坝址区岩体结构及岩体倾倒变形的基本特征、倾倒岩体的稳定性及失稳机制,并据此得出大坝右岸坝基边坡倾倒变形的变化规律。在此基础上结合现场实际,采取了一系列必要的工程措施进行加固处理,相关经验可供类似工程借鉴。     

小湾高拱坝坝区渗流场对应力场的影响

结合小湾水电站高拱坝工程，分析坝区岩体多重理解隙网络渗流的特点及渗流对应力的影响机理，采用多重裂隙网络模型和有限元数值方法对小湾高拱坝建坝蓄水后坝区渗流场和渗流场影响下的应力场进行分析计算。可以看出，建坝蓄水使坝区渗流场发生较大变化，且使大坝附近的坝基岩体竖向有效应力有增大，也使坝肩岩体的拉应力增大。     

坝基岩体质量分级影响因素及分级标准

对于150 m以上级别的高坝、超高坝,坝基岩体质量分级以及大坝建基面选择对坝基工程处理、大坝体型设计以及坝型坝线比较等,均有决定性的控制作用。就水利水电工程项目而言,目前国内外采用的坝基岩体质量分级方法,主要有RMR分级系统、GSI分级、《工程岩体分级标准》(GB50218—2014)和《水利水电工程地质勘察规范(GB 50487—2008)》的相关标准。大量工程实践表明,影响坝基岩体质量的因素主要是岩石强度、岩体结构和赋存条件。结合新疆某工程坝基岩体质量分级研究,得出影响和制约该工程坝基岩体质量的主要因素为:岩石饱和抗压强度、岩体结构类型以及结构面性状特征(结构面组数、间距及结合程度)、风化与卸荷程度、声波波速、地震波波速、完整性系数、钻孔RQD和地下水状态等;据此,采用定性与定量相结合的方法,制定了坝基岩体质量分级标准。     

特高拱坝建基面岩体选择的工程类比法研究

为确定坝高超过200 m的特高拱坝建基面可利用岩体的选择标准,对国内7座特高拱坝建基岩体的利用情况进行了综合评价,通过工程类比法分析了特高拱坝建基面可利用岩体的选择因素,提出了特高拱坝建基面可利用岩体的选择标准。研究表明,特高拱坝及坝基在荷载作用下的破坏模式为压破坏和剪破坏,要求拱坝建基岩体应具有足够的承载能力、抗变形能力、抗剪切能力以及抗滑稳定性。国内特高拱坝建基面可利用岩体的选择主要是以岩体质量分级为综合评价指标,不同坝基部位可选择不同质量级别的岩体;Ⅱ级岩体是特高拱坝的优良的建基岩体,中部建基面可以有效地利用部分Ⅲ₁级岩体,上部可适当利用Ⅲ₂级岩体;对于特高拱坝坝基,变形模量和黏聚力略大于规范建议值;特高拱坝建基面可利用岩体选择以荷载及应力水平为基础,以拱坝稳定为前提,以变形、强度等力学参数为依据,以岩体质量级别为具体表征,按不同高度分区域进行多因素综合论证和选择。     

弹性波检测技术在水利工程施工中的应用

以万家寨水利枢纽工程为例，简要介绍弹性波检测技术的应用，具体内容包括：坝基可利用岩体和层间剪切带检测，建基岩体质量检测，坝基岩体卸荷的时间效应检测，不同施工状态下坝基层间剪切带变形效应检测，坝基固结灌浆效果检测，地下洞室岩体卸荷厚度和大坝混凝土与基岩接触程度检测，相应成果在坝基地质调查和质量评价中发挥了较重要的作用。     

汾河二库坝基岩体张扭性结构面的工程地质特性及工程处理

工程坝基施工开挖过程中发现岩体中发育多组张扭性结构面,使坝基岩体质量降低,为此参考勘察时地质资料、坝基施工开挖编录的地质资料等分析认为,这些具张扭性特征的结构面,是区域性剥蚀和河流深切所产生由垂向卸荷引起的河谷底部岩体应力集中所形成的浅生构造。通过现场测试和室内岩石试验,对坝基岩体中张扭性结构面的工程地质性质进行研究,这些张扭性结构面使坝基岩体结构松弛、强度降低、渗透性增强等,严重影响了坝基岩体质量,对坝基岩体稳定产生不利影响,并采取了合理的工程处理措施。     

二滩水电站工程勘察综述

对二滩水电站的地质勘察工作进行了总结。比较全面、完整地介绍了坝址的选择、坝基岩体的力学特性和参数取值方法、坝轴线的优选、岩体质量分级、蚀变玄武岩破碎软弱带的工程特性、地应力和坝基岩体工程关系,以及建基面的优化等一系列科研成果。